Neurobiologia plantelor: ce cred plantele?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-16 16:15

Plantele nu au creier și celule nervoase; în comparație cu animalele, par a fi insensibile. Cu toate acestea, biologii știu că reprezentanții acestui grup de organisme multicelulare primesc informații din exterior și o procesează, pot comunica între ei folosind semnale chimice.

Merită să vorbim despre „inteligența” plantelor?

Ce va înlocui nervii și creierul

Florile albe delicate ale anemonei stejarului sunt decorul pădurilor din zona de mijloc. Nu este neobișnuit să-i vezi petalele îndoindu-se, deși ziua însorită este în plină desfășurare. Așa că așteptați ploaia. Îndepărtând florile, mica plantă le protejează de apă și rafale de vânt.

În lumea florei, există multe astfel de mecanisme de adaptare la condițiile meteorologice în schimbare, de a te proteja de dăunători, de a vindeca rănile și de a obține nutrienți pe loc.

Organele de percepție la plante sunt celule receptore speciale, canale ionice din membranele celulare care transmit semnale electrice, corpuri speciale care au unele proprietăți ale neuronilor.

Pentru a face schimb de informații între diferite părți ale corpului, se produc diverși compuși mediatori: hormoni, compuși chimici, mici ARN necodificatori. Toate aceste mecanisme înlocuiesc cu succes simțurile și sistemul nervos pentru plante.

Percepția senzorială a plantelor a fost studiată activ până în anii 1970, iar apoi a dispărut treptat.

În 2005, Stefano Mansuko de la Universitatea din Florența (Italia) și František Baluschka de la Universitatea din Bonn (Germania) au decis că există o mulțime de date despre „inteligența” plantelor și că era timpul să activăm această direcție.

Ei au numit-o „neuroștiința plantelor”. Desigur, aceasta este o metaforă - vorbim despre studiul reacțiilor și răspunsurilor la stimuli externi.

Adepții neurobiologiei plantelor consideră că, în relație cu flora, se poate vorbi despre memorie, despre sistemul de acumulare, stocare și procesare a informațiilor, precum și despre mecanismul de luare a deciziilor. Potrivit unor oameni de știință, acest lucru nu necesită un creier și un sistem nervos, ca la animale.

Comunitatea științifică în ansamblu critică acest domeniu. În același timp, munca în domeniul sistemelor de comunicații și semnalizare a plantelor este acum în fruntea științei.

Apartament comunal Meadow

Una dintre descoperirile majore din ultimii ani este că plantele sunt capabile să-și recunoască vecinii. Pentru a face acest lucru, ei folosesc lumină roșie, semnale chimice, metaboliți secundari.

Cunoașterea speciilor din jur ajută planta să supraviețuiască: evitați umbra, apărați de inamici, alegeți cea mai bună hrană.

Plantele percep compușii chimici - ceea ce numim mirosuri de la speciile învecinate. Se transmit prin aer și subteran prin rădăcini.

Oamenii de știință chinezi din revista Nature Communications citează rezultatele experimentelor cu grâu. Studiile au arătat că această plantă distinge între mirosurile a aproximativ o sută de specii diferite care cresc una lângă alta prin rădăcini.

Ca răspuns, eliberează propriile substanțe pentru a regla relația - de exemplu, ceva de genul antibioticelor dacă există concurenți în apropiere. Drept urmare, grâul le inhibă creșterea.

Desigur, această metodă de comunicare chimică nu este analogă cu simțul mirosului la animale, dar cu siguranță plantele pot nu numai să emită, ci și să perceapă mirosuri.

De exemplu, bindweed parazit, dodder, găsește planta gazdă prin elemente volatile și se întinde în direcția ei.

Pelinul rănit de dăunători avertizează rudele despre pericolul unui miros sporit.

Vergea de aur plantelor perene este capabilă de la sine să perceapă compușii chimici (feromoni) secretați de masculii muștei pestrițe care atrage femela. O larvă de muscă depusă pe o plantă provoacă o boală sub formă de fiere - o minge mare.

Oamenii de știință au sugerat că vergea de aur miroase muștele și întărește sistemul imunitar pentru a lupta împotriva bolii inevitabile. Pentru a face acest lucru, frunzele de iarbă cresc conținutul de acid iasmonic, care respinge dăunătorii și ajută la vindecarea daunelor tisulare.

Auz bun

În 1970, a fost publicată în SUA cartea „Viața secretă a plantelor” de Peter Tompkins și Christopher Bird. În ea, fără a ne baza pe fapte științifice, au fost date o mulțime de informații fantastice despre flori și copaci. De exemplu, se spunea că plantele sunt stresate dacă se sparge un ou în prezența lor, dovleacul se abate de la difuzoare dacă se aude stâncă din ele.

În zilele noastre, s-au acumulat multe fapte cu privire la percepția sunetelor de către plante. În 2014, oamenii de știință de la Universitatea din Missouri (SUA) au influențat o plantă mică, Arabidopsis (Tal rezuhovidka), folosind sunetul pe care o mestecă o omidă.

S-a dovedit că acest lucru crește conținutul de antociani (coloranți violet) și glucozinolați (amărăciune) din frunzele plantei. Experiența a arătat că rezukovidka reacționează diferit la vibrațiile aerului cauzate de mestecatul frunzelor, vântul și ciripitul insectelor.

Oamenii de știință de la Universitatea din Mississippi au efectuat recent experimente cu boabe de soia și insecte care trăiesc pe ea - buburuze și afidele din soia. Au fost influențați de diferite tipuri de sunete, inclusiv zgomotul orașului, tractor, rock and roll. După două săptămâni, biomasa plantei a scăzut comparativ cu martor.

Cu toate acestea, oamenii de știință nu sunt înclinați să creadă că stânca a oprit direct plantele. Mai degrabă, el a influențat cumva dăunătorii, care le-au intensificat activitățile.